【摘要】：鐵礦粉燒結(jié)過(guò)程中,Fe2O3與CaO反應(yīng)生成的液相流動(dòng)特性,對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度有重要影響。為提高煉鐵生產(chǎn)的燒結(jié)礦質(zhì)量,優(yōu)化高爐操作工藝,本文結(jié)合相圖分析對(duì)燒結(jié)礦粘結(jié)相流動(dòng)性的影響因素做了系統(tǒng)研究。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了相應(yīng)的工業(yè)生產(chǎn)。本文的研究?jī)?nèi)容主要得到如下結(jié)論:1、鐵酸鈣粘結(jié)相流動(dòng)性試驗(yàn)本文首先根據(jù) Fe203-CaO-SiO2、Fe203-CaO-Al2O3、Fe2O3-CaO-MgO 系相圖獲得了不同成分粘結(jié)相的熔點(diǎn),并繪制了 1300℃的等溫截面圖,計(jì)算得到該溫度下不同成分的粘結(jié)相的液相量。試驗(yàn)結(jié)果表明,粘結(jié)相流動(dòng)性與一定溫度下液相量成正比,和液相線溫度成反比關(guān)系。(1)SiO2=5%時(shí),粘結(jié)相中CaO的含量為25～30%,流動(dòng)性指數(shù)最大,為14.5;SiO2=10%時(shí),粘結(jié)相中CaO的含量為25%,流動(dòng)性指數(shù)最大,為20.8。(2)CaO/SiO2=2.0時(shí),粘結(jié)相中CaO的含量為23.3%,流動(dòng)性指數(shù)最大,為13.2。(3)Al2O3=2%時(shí),粘結(jié)相中CaO的含量為20～22%,流動(dòng)性指數(shù)最大,為5.5;Al2O3 =5%時(shí),粘結(jié)相中CaO的含量為21～23%,流動(dòng)性指數(shù)最大,為5.8。(4)MgO =2%時(shí),粘結(jié)相中CaO的含量為20%,流動(dòng)性指數(shù)最大,為5.8;MgO =5%時(shí),粘結(jié)相中CaO的含量為22%,流動(dòng)性指數(shù)最大,為4.8。2、變MgO系列燒結(jié)杯試驗(yàn)通過(guò)變MgO系列燒結(jié)杯試驗(yàn)來(lái)考察鐵酸鈣粘結(jié)相流動(dòng)性對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:(1)燒結(jié)礦MgO含量從0.9%增加到2.0%:添加白云石熔劑時(shí),燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度由68.47%降低至65.87%,燒結(jié)杯利用系數(shù)由2.063 t/m2·h降低至1.772 t/mi2·h;添加菱鎂石熔劑時(shí),燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度由68.47%降低至66.53%,燒結(jié)杯利用系數(shù)由2.063 t/m2·h降低至1.693 t/m2·h。(2)燒結(jié)礦MgO含量從0.9%增加到2.0%:添加白云石熔劑時(shí),燒結(jié)礦RDI+3.15由61.41%提高至68.12%;添加菱鎂石熔劑時(shí),燒結(jié)礦RDI+3.15由61.41%提高至68.53%。3、變MgO系列工業(yè)試驗(yàn)(a)在某工廠采用降低高爐用含鎂熔劑的工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明:4、5號(hào)兩座高爐渣系變化明顯,渣中MgO含量最低達(dá)到7.0%左右,A1203含量最高超過(guò)16%。4、5號(hào)高爐爐況維持了穩(wěn)定順行,高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到明顯改善:5BF利用系數(shù)由 2.225t/m3·d 提高到 2.275t/m3·d,PCR 提高了 4kg/t。4BF 利用系數(shù)由 2.309t/m3·d提高到 2.405t/m3·d,PCR 提高 6.6kg/t。(b)降低燒結(jié)礦MgO含量的工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明:1)燒結(jié)生產(chǎn):燒結(jié)礦的平均MgO含量由1.79%降低至1.67%,轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度由78.30%提高至81.56%,且燒結(jié)礦低溫還原粉化指標(biāo)RDI+3.15由65.21%升高至68.05%。2)爐渣狀況:爐渣平均MgO含量由7.95%降低至7.34%,鎂鋁比MgO/Al2O3由0.51降低至0.47。3)高爐指標(biāo):焦比由 363.39kg/tHM 降低至 357.82kg/tHM,煤比由 131.78kg/tHM 提高至136.40kg/tHM,燃料比由 495.23kg/tHM 降低至 494.18kg/tHM。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TF046.4
【圖文】：

粘結(jié)在一起。根據(jù)鐵礦石在燒結(jié)過(guò)程中是否熔化，可以把燒結(jié)料分為粘結(jié)相和核礦逡逑石。核礦石在燒結(jié)過(guò)程中不熔化，起骨架作用。粘結(jié)相將核礦石粘結(jié)起來(lái)，起固結(jié)逡逑作用，從而來(lái)維持燒結(jié)礦的強(qiáng)度。圖１．２所示為燒結(jié)礦的形成過(guò)程。首先相互接觸逡逑的某些組分通過(guò)一系列固相反應(yīng)形成大量的低熔點(diǎn)化合物，隨著燃燒層的下移，溫逡逑度升高，這些低熔點(diǎn)化合物形成液相。液相浸潤(rùn)并溶解周圍的礦物顆粒，形成更多逡逑的液相，從而將核礦石緊密地結(jié)在一起。逡逑播？修？卷逡逑圖１．２燒結(jié)過(guò)程中液相形成的示意圖逡逑Ｆｉｇ邋１．２邋Ｔｈｅ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ａｂｏｕｔ邋ｌｉｑｕｉｄ邋ｐｈａｓｅ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ逡逑燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的液相及其數(shù)量會(huì)直接影響燒結(jié)礦的質(zhì)量和產(chǎn)量。影響液相流逡逑動(dòng)性的最主要因素是燒結(jié)溫度和原料性質(zhì)。當(dāng)液相恰好能把所有燒結(jié)料粘結(jié)起來(lái)時(shí)逡逑所生產(chǎn)的燒結(jié)礦質(zhì)量是最佳的。這既可以保證燒結(jié)礦的強(qiáng)度，也不至于產(chǎn)生薄壁大逡逑孔結(jié)構(gòu)。逡逑－３－逡逑

礦中的礦物相是粘結(jié)相在冷卻過(guò)程中結(jié)晶的產(chǎn)物，所以燒的化學(xué)成分直接影響。理論上，燒結(jié)過(guò)程中最初液相在共晶Ｆｅ２０３－Ｃａ０－Ｓｉ０２三元相圖，圖中陰影部分區(qū)域?yàn)椋保常埃?#176;Ｃ燒圖可見(jiàn)，燒結(jié)過(guò)程最初液相在Ｌ，Ｍ和Ｎ點(diǎn)形成。Ｌ點(diǎn)的熔點(diǎn)３，２４．０％ＣａＯ，４７．６％Ｓｉ０２），Ｍ邋點(diǎn)的熔點(diǎn)為邋１２１４°Ｃ邋（３８．５２７％Ｓｉ０２），Ｎ邋點(diǎn)是邋ＣＦ邋與邋ＣＦ２邋的共晶點(diǎn)，其熔點(diǎn)邋１２０５°Ｃ邋（２與含鋁、硅等的氧化物或硅酸鹽接觸時(shí)，Ａｌ３＋可以置換Ｆｅ３＋，鹽內(nèi)形成固溶體，分別成為Ｃａ0－Ｆｅ０－Ｆｅ２０３和Ｃａ０－Ａｌ２０３－Ｆ結(jié)相，如邋３ＣａＯ．ＦｅＯ＿７Ｆｅ２0３、４ＣａＯ邋Ｆｅ０．４Ｆｅ２0３、ＣａＯ．Ｆｅｅ２0３、ＣａＯ．Ａｌ２0３．２Ｆｅ２0３邋及固溶體等，如邋７Ｆｅ２0３．２Ｓｉ0２＿３Ａｈ２．0．５Ａｌ２0３－５ＣａＯ、Ｃａ０．Ｓｉ０２－Ｃａ０．３（Ｆｅ，Ａｌ）２０３邋固溶體、２ＣＳ．３）１８0３６固溶體等，這些鐵酸鈣系粘結(jié)相統(tǒng)稱為“鐵鋁硅酸鹽”，）。逡逑邐Ｓｉ0２邐逡逑

第１章緒論逡逑就越多。所以ＣａＯ含量增加為低熔點(diǎn)化合物的形成和液相的增加創(chuàng)造了有利的條逡逑件，液相流動(dòng)性就會(huì)變好。從圖１．４可以看出，當(dāng)ＣａＯ與Ｆｅ２０３摩爾比為１邋：邋１（質(zhì)量逡逑比為２６：邋７４）時(shí)，剛好全部生成ＣａＯ邋＿Ｆｅ２０３，液相與固相成分一致有利于液相的繼逡逑續(xù)形成；當(dāng)ＣａＯ與Ｆｅ２０３的摩爾比偏離１邋：邋１時(shí)，將會(huì)有過(guò)剩的Ｆｅ２０３或ＣａＯ存在，逡逑這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致體系的流動(dòng)性變差和熔化時(shí)間變長(zhǎng)。逡逑１７００邐邐ｐ邐，邐，邐，邐逡逑１６００邐－Ｃ，０＋Ｌ邐ＵｑＵ，ｄ（Ｌ）逡逑１５００邐－邐／逡逑１４３８邐／邋＼邐／逡逑￡邋１４００邋＇一｜＼逡逑？邋１３００邋？邐Ｃ２Ｆ＋Ｌ邋＼邐ＺＦｂ２0３＋ｌ邐－逡逑３邋Ｃａ0＋邋１２１６邋＼邋／邋１２２６逡逑Ｓ邋１２００邋－邋Ｃ２Ｆ邐１２０５邋－Ａ邐—ＬＣＦ；＋Ｆｅ２0３１逡逑ｃ邐１１５５邋—？邐ＦＶ邐逡逑＾邋１１００邐＾邐ｉ邋ＣＦ２邐－逡逑１０００邐－邋氏邋Ｃ２Ｆ＋ＣＦ邐ＣＦ＋Ｆｅ２0３邐－逡逑ｉ逡逑９００邐邐１邐１邐邐１邐！邐１邐逡逑０邐６０邐７0邐８0邐９０邐１００逡逑ＣａＯ邐ｍａｓｓ％邐Ｆ？２0３逡逑圖１．４ＣａＯ－Ｆｅ２０３二元系相圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．４邋Ｐｈａｓｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ＣａＯ－Ｆｅ２0３逡逑１．４．２鐵礦粉的含鐵礦物類型逡逑天然鐵礦石按其含鐵礦物類型

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2796802